JPH11323009A - Recycling of polyurethane foam - Google Patents

Recycling of polyurethane foam

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JPH11323009A
JPH11323009A JP12752898A JP12752898A JPH11323009A JP H11323009 A JPH11323009 A JP H11323009A JP 12752898 A JP12752898 A JP 12752898A JP 12752898 A JP12752898 A JP 12752898A JP H11323009 A JPH11323009 A JP H11323009A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyurethane foam
recycling
polyol
decomposition
polyol component
Prior art date
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Application number
JP12752898A
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Japanese (ja)
Inventor
Noriko Hashimoto
徳子 橋本
Naotaka Yamamoto
尚孝 山本
Seiichiro Kito
誠一路 木藤
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for recycling a polyurethane foam by adding an azole compound to the crushed product of the polyurethane foam and subsequently thermally decomposing the polyurethane foam to produce a polyol component as a decomposition product, capable of recovering the polyol component useful as a reaction component for producing the polyurethane foam as the decomposition treatment product. SOLUTION: This method for recycling a polyurethane foam comprises adding an azole compound (preferably a triazole compound such as 3-amino-1,2,4-triazole or benzotriazole) as a decomposing agent to the crushed polyurethane foam (preferably having a particle diameter of 5-15 mm) and subsequently thermally decomposing the polyurethane foam to produce a polyol component as a decomposition product. The azole compound is preferably used in an amount of 0.1-1.0 wt.%, and the thermal decomposition treatment is carried out, for example, in a reactor with a heating oven, an autoclave reactor, a heating kneader type reactor, an extrusion type reactor, etc., generally at 180-200 deg.C for 5-20 min.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物となったポ
リウレタンフォームを分解して、ポリウレタンフォーム
製造用の反応成分として有用なポリオール成分を得るポ
リウレタンフォームのリサイクル方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyurethane foam recycling method for decomposing a waste polyurethane foam to obtain a polyol component useful as a reaction component for producing a polyurethane foam.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリウレタンフォームの使用が拡大し、
その効果的な再利用がますます重要となって来ている。
自動車の場合、シートクッション、ヘッドレスト・アー
ムレスト、冷凍機用断熱材などに、軟質、半硬質および
硬質のポリウレタンフォームが多く用いられている。他
方、自動車が廃車となった際、このようなポリウレタン
フォームは(1)低密度の発泡体であるためにかさ高で
あること、(2)熱硬化性樹脂であるために簡単に再生
利用できないことから、シュレッダダスト化して埋立て
たり、焼却処分したりしているのが現状である。このよ
うなポリウレタンフォームのリサイクル方法に関して従
来からいくつかの方法が提案されている。以下にその要
部を説明する。
2. Description of the Related Art The use of polyurethane foam has expanded,
Its effective reuse is becoming increasingly important.
In the case of automobiles, flexible, semi-rigid and rigid polyurethane foams are often used for seat cushions, headrests / armrests, heat insulators for refrigerators and the like. On the other hand, when an automobile is scrapped, such a polyurethane foam cannot be easily recycled because it is (1) bulky because of a low-density foam, and (2) it is a thermosetting resin. For this reason, at present, they are shredded and landfilled or incinerated. Several methods have heretofore been proposed for such polyurethane foam recycling methods. The main part will be described below.

【0003】ポリウレタンフォームのリサイクル方法と
して、従来から検討されたものとしては、マテリアルリ
サイクル法、ケミカルリサイクル法、サーマルリサイク
ル法が挙げられる。
As a method of recycling a polyurethane foam, a material recycling method, a chemical recycling method, and a thermal recycling method have been conventionally studied.

【0004】上記マテリアルリサイクル法においては、
ポリウレタンフォームの粉砕・チップ化物を接着剤を用
いてプレス接着する接着プレス法、ポリウレタンフォー
ムを微粉砕してこれを充填剤として利用する充填剤化法
やポリウレタンフォームを微粉砕してこれを高温・高圧
で成形する加熱圧縮成形法が試みられたが、何れも高密
度化が不可避的であって低密度の発泡体としてリサイク
ルすることができない。即ち、接着プレス法の場合は、
接着剤の添加およびプレス工程における圧縮成形の結果
高密度発泡体となり、充填剤化法の場合は微粉砕に冷却
機能付きの特殊粉砕機を必要とし、さもなければ粉砕時
の発熱によってポリウレタンフォームが凝集して粉砕不
能となり、得られた微粉砕物を充填剤として添加すると
発泡体の物性が劣化して目的とする低密度ポリウレタン
フォームを得ることができない。また、加熱圧縮成形法
の場合はその成形機構から得られる成形物は非発泡体と
なる。以上のような方法、殊に加熱圧縮成形法の場合
に、熱硬化性樹脂として分類されるポリウレタンフォー
ムが加熱時に圧縮成形を受けることを示すが、これは加
熱時にウレタン結合の解離あるいは分解が起きるためで
あると説明される。
In the above-mentioned material recycling law,
An adhesive pressing method in which polyurethane foam pulverized and chipped products are pressed and bonded using an adhesive, a polyurethane foam pulverization method and a filler method in which the polyurethane foam is used as a filler, or a polyurethane foam pulverized and heated at a high temperature. Heat compression molding methods of molding at high pressure have been tried, but in any case, densification is unavoidable and cannot be recycled as a low-density foam. That is, in the case of the adhesive press method,
Addition of the adhesive and compression molding in the pressing process result in a high-density foam, and in the case of the filler method, a special pulverizer with a cooling function is required for fine pulverization, otherwise polyurethane foam is generated due to heat generated during pulverization. When the obtained finely pulverized material is added as a filler, the physical properties of the foam are deteriorated and the desired low-density polyurethane foam cannot be obtained. In the case of the heat compression molding method, a molded product obtained from the molding mechanism becomes a non-foamed body. In the case of the above method, particularly in the case of the heat compression molding method, it is shown that the polyurethane foam classified as a thermosetting resin undergoes compression molding when heated, but this causes dissociation or decomposition of urethane bonds during heating. It is explained that it is.

【0005】上記ケミカルリサイクル法においては、ポ
リウレタンフォームを形成する高分子鎖を化学的に分解
処理する方法が試みられている。例えば、特開平7−2
24141号記載の方法は軟質ポリウレタンフォーム屑
を多価アルコール、アルカリ金属水酸化物および水の存
在下に160−180℃に加熱して分解液状化処理を行
い、得られた分解物を減圧脱水・乾燥後、オートクレブ
中でプロピレンオキシドを付加して再生ポリオールを得
ている。即ち、上記方法において最初に得られる分解物
は(1)低分子量に分解されたポリオール成分等と
(2)分解に際して使用された大量の多価アルコールと
の混合物であって、この混合物は後工程でプロピレンオ
キシド付加によってはじめてポリウレタンフォーム製造
における反応成分としてのポリオールとなる。しかも、
上記方法においては、大量の多価アルコールもプロピレ
ンオキシド付加される結果、最終的に得られる再生ポリ
オール中のポリウレタンフォーム屑由来の成分の割合は
限られたものに止る。ケミカルリサイクル法に属する従
来のその他の試みとしては、化学剤としてアルカリ金属
水酸化物、アンモニア、アミン多価アルコールなどを単
独または組合せて、加水分解、アンモニア分解、アミン
分解、アルコール分解、エステル交換分解などを行うも
のが挙げられる。しかしながら、上記ケミカルリサイク
ル法においては、(1)ウレタンフォームが多種多様な
ポリイソシアネート成分、多種多様なポリオール成分な
どの反応生成物であって、しかもこのような多種多様な
ポリウレタンフォームが混在する状況下で目的に適う分
解条件の設定が難しく、また分解処理に時間がかかるこ
と(例えば200℃、15時間)、(2)分解処理の結
果として目的とするポリオール成分自体が分解されて低
分子量化してしまうのでポリオール成分の再生産・リサ
イクルが不可能であり、さらに、多様な分解生成物が混
在するために分離回収することが困難であることなどの
基本的な問題があった。
In the above-mentioned chemical recycling method, a method of chemically decomposing a polymer chain forming a polyurethane foam has been attempted. For example, JP-A-7-2
No. 24141 discloses a method in which flexible polyurethane foam waste is heated to 160-180 ° C. in the presence of a polyhydric alcohol, an alkali metal hydroxide and water to perform a decomposition liquefaction treatment, and the resulting decomposition product is dehydrated under reduced pressure. After drying, propylene oxide is added in an autoclave to obtain a regenerated polyol. That is, the decomposed product obtained first in the above method is a mixture of (1) a polyol component decomposed to a low molecular weight, and (2) a large amount of polyhydric alcohol used in the decomposition, and this mixture is used in a post-process. Only after addition of propylene oxide becomes a polyol as a reaction component in the production of a polyurethane foam. Moreover,
In the above method, a large amount of polyhydric alcohol is added with propylene oxide, so that the proportion of components derived from polyurethane foam waste in the finally obtained regenerated polyol is limited. Other conventional attempts belonging to the Chemical Recycling Law include hydrolysis, ammonia decomposition, amine decomposition, alcohol decomposition, and transesterification, using alkali metal hydroxides, ammonia, amine polyhydric alcohols, etc. alone or in combination as chemical agents. And the like. However, in the above-mentioned chemical recycling method, (1) urethane foam is a reaction product of various polyisocyanate components, various polyol components, and the like, and further, in a situation where such various polyurethane foams are mixed. It is difficult to set decomposition conditions suitable for the purpose, and it takes a long time for the decomposition treatment (for example, 200 ° C., 15 hours). (2) As a result of the decomposition treatment, the target polyol component itself is decomposed to have a low molecular weight. Therefore, there are basic problems such as the inability to reproduce and recycle the polyol component, and the difficulty in separating and recovering the mixture due to the mixture of various decomposition products.

【0006】上記サーマルリサイクル法においては、ポ
リウレタンフォームを燃焼して熱エネルギーを回収する
が、(1)燃焼による発熱量が大きいため炉材をいため
ること、(2)燃焼に際する有害化学物質の発生の可能
性などの問題がある。
In the above-mentioned thermal recycling method, heat energy is recovered by burning a polyurethane foam. However, (1) the furnace material is heated due to a large amount of heat generated by the combustion, and (2) harmful chemical substances in the combustion are burned. There are problems such as the possibility of occurrence.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上のようなことか
ら、従来のポリウレタンフォームのリサイクル方法はコ
スト面や元来の目的であるリサイクル性に問題があって
実用化されていない。殊に、従来のケミカルリサイクル
法においては、分解反応がポリウレタンフォームの架橋
点であるウレタン結合(類)に止らずにポリオール成分
の分子鎖にも及んでポリオール成分を低分子量化し、結
果として目的とするポリオール成分の回収・再生利用を
不可能とし、引いては煩雑な前処理および後処理を行っ
てもポリオール成分の低分子量分解物の回収・再生利用
をも困難にしていると整理される。
As described above, the conventional polyurethane foam recycling method has not been put into practical use due to the problems of cost and the original purpose of recyclability. In particular, in the conventional chemical recycling method, the decomposition reaction does not stop at the urethane bond (s), which is a crosslinking point of the polyurethane foam, but also extends to the molecular chain of the polyol component, thereby lowering the molecular weight of the polyol component. It is pointed out that the recovery and recycling of the polyol component is impossible, and that the recovery and recycling of the low molecular weight decomposed product of the polyol component is difficult even if complicated pretreatment and post-treatment are performed.

【0008】本発明の目的は、ポリウレタンフォームの
架橋点を選択的に分解し、ポリオール成分(ポリウレタ
ンフォームの製造における反応成分として使用されたポ
リエーテルおよびポリエステルなどのポリオール成分)
の分子鎖の切断・分解を抑制するように行うことによっ
て、ポリウレタンフォームの製造反応成分として有用な
ポリオール成分を分解処理物として回収するポリウレタ
ンフォームのリサイクル方法を提供することにある。
[0008] It is an object of the present invention to selectively decompose the crosslinking points of polyurethane foam and to prepare a polyol component (polyol component such as polyether and polyester used as a reaction component in the production of polyurethane foam).
An object of the present invention is to provide a polyurethane foam recycling method in which a polyol component useful as a reaction component for the production of a polyurethane foam is recovered as a decomposition treatment product by suppressing cleavage and decomposition of a molecular chain of the polyurethane foam.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の方法は、粉砕さ
れたポリウレタンフォームにアゾール化合物を添加して
加熱分解処理し、分解物としてポリオール成分を得るポ
リウレタンフォームのリサイクル方法である。
The method of the present invention is a method for recycling a polyurethane foam in which an azole compound is added to a pulverized polyurethane foam and subjected to a thermal decomposition treatment to obtain a polyol component as a decomposition product.

【0010】即ち、本発明においては、上記アゾール化
合物を分解剤として用いることによって諸課題を解決
し、所期の目的を達する。
That is, in the present invention, various problems are solved by using the above-mentioned azole compound as a decomposing agent, and the intended object is achieved.

【0011】上記の粉砕されたポリウレタンフォームと
しては、粒径が5−15mmであるものとするのが好ま
しい。
The above-mentioned pulverized polyurethane foam preferably has a particle size of 5 to 15 mm.

【0012】また、上記のアゾール化合物としては、ト
リアゾール化合物とするのが好ましい。
The azole compound is preferably a triazole compound.

【0013】本発明におけるポリウレタンフォームとし
ては軟質ポリウレタンフォーム、半硬質ポリウレタンフ
ォームおよび硬質ポリウレタンフォームなどの各種グレ
ードのポリウレタン多泡体であって、ポリエーテルポリ
ウレタンフォーム、ポリエステルポリウレタンフォーム
およびこれらを組合せたポリウレタンフォームが含まれ
る。なお、これらの詳細については、後に補足説明され
る。
The polyurethane foam in the present invention is a polyurethane foam of various grades such as a flexible polyurethane foam, a semi-rigid polyurethane foam and a rigid polyurethane foam, and is a polyether polyurethane foam, a polyester polyurethane foam or a polyurethane foam obtained by combining these. Is included. The details will be supplementarily described later.

【0014】本発明におけるアゾール化合物とは、アゾ
ールおよび分子内にアゾール構造を含むその他の化合物
であり、同様にトリアゾール化合物とはアゾール構造が
トリアゾール構造である化合物、即ちトリアゾールおよ
び分子内にトリアゾール構造を含むその他の化合物であ
る。なお、これらの詳細については、後に補足説明され
る。
The azole compound in the present invention is an azole and other compounds having an azole structure in the molecule. Similarly, a triazole compound is a compound in which the azole structure has a triazole structure, that is, a triazole and a compound having a triazole structure in the molecule. And other compounds. The details will be supplementarily described later.

【0015】上記ポリウレタンフォームの代表的なもの
は、ポリイソシアネート成分と、ポリオール成分と、必
要に応じて使用される架橋剤類とを、触媒、発泡剤、製
泡剤および必要に応じて添加されるその他の添加剤類の
存在下に反応させて発砲硬化することによって得られ
る。なお、発泡剤としては、低級ハロゲン化炭化水素
(フルオロカーボン類、塩素化アルカンなど)が多用さ
れていたが、環境保護の目的からハロゲン化炭化水素の
使用が制限される結果、水発泡処方による発泡が多用さ
れる傾向になり、後者の場合には水が反応性の発泡剤
(CO2 ガスの発生)兼架橋剤(アミノ基の生成)とし
て用いられる。
Typical polyurethane foams include a catalyst, a foaming agent, a foaming agent and, if necessary, a polyisocyanate component, a polyol component, and optionally a crosslinking agent. And foaming and curing in the presence of other additives. As blowing agents, lower halogenated hydrocarbons (fluorocarbons, chlorinated alkanes, etc.) have been frequently used, but the use of halogenated hydrocarbons has been restricted for the purpose of environmental protection. Tends to be frequently used. In the latter case, water is used as a reactive blowing agent (generation of CO 2 gas) and a crosslinking agent (generation of amino group).

【0016】上記ポリイソシアネート成分としては、2
個または3個以上のイソシアネート基を有するイソシア
ネート化合物あるいはその混合物が含まれ、工業的に芳
香族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネートが
多用され、例えばトリレンジシアネート(TDI)、ジ
フェニルメタンジインシアネート(MDI)などが挙げ
られる。
As the polyisocyanate component, 2
An isocyanate compound having one or three or more isocyanate groups or a mixture thereof is contained, and aromatic polyisocyanates and alicyclic polyisocyanates are frequently used industrially. And the like.

【0017】上記ポリオール成分としては、ポリウレタ
ンフォーム製造において、ポリイソシアネート成分との
反応に多用されるポリエーテルポリオールおよびポリエ
ステルポリオールから選ばれた1種または2種以上の混
合物から成るポリオールが含まれる。ポリエーテルポリ
オールの代表的なものは、2個または3個以上の活性水
素原子を有する化合物またはその混合物に低級アルキレ
ンオキシドを反応させて得られるポリエーテルポリオー
ルおよびこのようなポリエーテルポリオールと重合性モ
ノマ(アクリロニトリル,スチレンなど)とのグラフト
反応変性物であって、例えばポリプロピレングリコール
(PPG)、PPG−アクリルスチレンモノマグラフト
重体(POP)が挙げられる。なお、上記ポリエステル
ポリオールとしては、(1)脂肪族2価カルボン酸ある
いはこれとその他のポリカルボン酸と、(2)2価アル
コールあるいはこれとその他の多価アルコールとの誘導
体として得られる直鎖状ポリエステルポリオール、分岐
状ポリエステルポリオールおよびそれらの混合物が含ま
れる。
The polyol component includes a polyol composed of one or a mixture of two or more selected from a polyether polyol and a polyester polyol, which are frequently used in the reaction with a polyisocyanate component in the production of a polyurethane foam. Representative examples of the polyether polyol include a polyether polyol obtained by reacting a compound having two or more active hydrogen atoms or a mixture thereof with a lower alkylene oxide, and a polyether polyol and a polymerizable monomer. (Acrylonitrile, styrene, and the like), and examples thereof include modified products of polypropylene glycol (PPG) and PPG-acrylstyrene monomer graft polymer (POP). Examples of the polyester polyol include a linear polyol obtained as a derivative of (1) an aliphatic divalent carboxylic acid or another polycarboxylic acid and (2) a dihydric alcohol or another polyhydric alcohol. Includes polyester polyols, branched polyester polyols and mixtures thereof.

【0018】本発明において、粉砕されたポリウレタン
フォームの粒径は5〜15mmとすることが好ましい。
5mmより小さくすると、粉砕時の発熱によってポリウ
レタンフォームが凝集して粉砕が困難になる。また、1
5mmを超えると、ニーダや押出機へのポリウレタンフ
ォームの供給が円滑に行えなくなる。粒径の大きさによ
ってポリウレタンフォームの分解反応性に影響はないこ
とから、ニーダ押出機の原料供給口を変えることによっ
て粒径の上限を任意に変更しても構わない。
In the present invention, the particle size of the pulverized polyurethane foam is preferably 5 to 15 mm.
If it is smaller than 5 mm, the polyurethane foam will agglomerate due to heat generated during pulverization, making pulverization difficult. Also, 1
If it exceeds 5 mm, the supply of the polyurethane foam to the kneader or the extruder cannot be performed smoothly. Since the decomposition reactivity of the polyurethane foam is not affected by the size of the particle size, the upper limit of the particle size may be arbitrarily changed by changing the material supply port of the kneader extruder.

【0019】本発明のおける分解剤としての上記アゾー
ル化合物としては、分子内に窒素原子を1個以上含む複
素環五員環構造を含む化合物であって、アゾール(非置
換アゾール)、置換アゾール、その他のアゾール誘導体
が含まれる。窒素原子を1個以上含む複素環五員環構造
としては、例えば、チアゾール環、イミダゾール環、イ
ミダゾリン環、トリアゾール環などであって、具体的な
アゾール化合物としては、例えば、(1)イミダゾー
ル、(2)2−フェニルイミダゾール(3)2−メチル
イミダゾール(4)2−メルカプトイミダゾリン、
(5)3−アミノ−1,2,4−トリアゾール、(6)
N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾール・スルフェ
ンアミド、(7)ベンゾトリアゾールなどが挙げられ
る。なお、(1)は非置換アゾール、(2)−(5)は
置換アゾール、(6)、(7)は2環式のアゾール誘導
体である。なおまた、後出の実施例1−6において、分
解剤としてトリアゾール化合物、即ち、分子内に3個の
窒素原子を含む複素環五員環構造を含む化合物として、
(5)3−アミノ−1,2,4−トリアゾールおよび
(7)ベンゾトリアゾールを使用する実施形態が示され
る。
The above-mentioned azole compound as a decomposing agent in the present invention is a compound having a heterocyclic five-membered ring structure containing at least one nitrogen atom in the molecule, such as azole (unsubstituted azole), substituted azole, Other azole derivatives are included. Examples of the five-membered heterocyclic ring structure containing one or more nitrogen atoms include a thiazole ring, an imidazole ring, an imidazoline ring, and a triazole ring. Specific azole compounds include, for example, (1) imidazole, ( 2) 2-phenylimidazole (3) 2-methylimidazole (4) 2-mercaptoimidazoline,
(5) 3-amino-1,2,4-triazole, (6)
N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide, (7) benzotriazole, and the like. Note that (1) is an unsubstituted azole, (2) to (5) are substituted azoles, and (6) and (7) are bicyclic azole derivatives. Further, in Example 1-6 described later, a triazole compound as a decomposing agent, that is, a compound containing a heterocyclic five-membered ring structure containing three nitrogen atoms in the molecule,
An embodiment using (5) 3-amino-1,2,4-triazole and (7) benzotriazole is shown.

【0020】上記分解剤の使用割合は、0.1−1.0
重量%とすればよい。
The use ratio of the above decomposing agent is 0.1-1.0.
% By weight.

【0021】本発明における加熱分解処理は、加熱手段
および撹拌混合手段を有する各種の反応手段を用いるこ
とができ、例えば、加熱炉付反応槽、オートクレーブ反
応槽(何れも撹拌・混合手段付)、加熱ニーダ型反応
槽、押出機型反応器(加熱手段付)などが挙げられる。
For the thermal decomposition treatment in the present invention, various reaction means having a heating means and a stirring and mixing means can be used, for example, a reaction tank with a heating furnace, an autoclave reaction tank (all with stirring and mixing means), A heating kneader type reaction tank, an extruder type reactor (with heating means) and the like can be mentioned.

【0022】本発明における加熱分解処理温度は、一般
的に180℃−200℃とするのがよい。(但し、押出
機型反応器あるいは押出機を反応手段とする場合には、
より低温度の分解が可能となるので170℃−200℃
としてもよい。) 同様に、加熱分解処理時間については、一般に5−20
分間で目的を達し得る。(但し、押出機型反応器あるい
は押出機を反応手段とする場合には、より短時間:2−
5分間程度としてもよい。) 加熱分解処理温度が200℃を超えると炭化反応が進
み、ポリウレタンフォームが炭化するので好ましくな
い。また加熱分解処理温度を180℃以下とすると、分
解反応速度が過小となるので好ましくない。
In the present invention, the temperature for the thermal decomposition treatment is generally preferably from 180 ° C. to 200 ° C. (However, when an extruder type reactor or an extruder is used as a reaction means,
170 ° C-200 ° C because lower temperature decomposition is possible
It may be. Similarly, the time required for the thermal decomposition treatment is generally 5-20.
You can reach your goal in minutes. (However, when an extruder-type reactor or an extruder is used as a reaction means, a shorter time: 2-
It may be about 5 minutes. If the thermal decomposition treatment temperature exceeds 200 ° C., the carbonization reaction proceeds, which is not preferable because the polyurethane foam is carbonized. On the other hand, when the temperature of the heat decomposition treatment is set to 180 ° C. or lower, the decomposition reaction rate is undesirably low.

【0023】本発明によって得られる加熱分解処理終了
混合物は、ポリウレタンフォームの製造におけるポリオ
ール成分に添加・混合してポリウレタンフォームを成形
することができ、これによってポリウレタンフォーム廃
棄物に含まれるポリオール成分を新たなポリウレタンフ
ォームの構成成分として循環使用するサイクルが完成さ
れる。この場合、加熱分解処理終了混合物中の副成ポリ
アミン類は、再生ポリオールを添加して製造されたポリ
ウレタンフォームの機械的性質に問題が生じないことか
ら、分離の必要がないと判断された。
The mixture obtained after the thermal decomposition treatment obtained by the present invention can be added to and mixed with a polyol component in the production of a polyurethane foam to form a polyurethane foam, whereby the polyol component contained in the polyurethane foam waste can be renewed. A cycle in which the polyurethane foam is recycled and used as a constituent component is completed. In this case, it was determined that the by-product polyamines in the mixture after the completion of the thermal decomposition treatment did not need to be separated because there was no problem in the mechanical properties of the polyurethane foam produced by adding the regenerated polyol.

【0024】本発明によれば、回収利用の目的物である
ポリオールのエーテル結合やエステル結合の切断を抑制
し、ポリウレタンフォームの架橋点であるウレタン結合
を選択的に分解するので、ポリウレタンフォーム製造の
ポリオール成分として有用なポリオールを加熱分解処理
終了混合物の主効成分として回収・利用することができ
る。このような選択的なウレタン結合の分解促進は、本
発明の分解剤によってもたらされるが、その作用機構に
ついて考察してみると以下のようになる。
According to the present invention, the cleavage of the ether bond or the ester bond of the polyol, which is the object of recovery and utilization, is suppressed, and the urethane bond, which is a crosslinking point of the polyurethane foam, is selectively decomposed. A useful polyol as a polyol component can be recovered and used as a main effect component of the mixture after the heat decomposition treatment. Such selective promotion of urethane bond degradation is provided by the decomposing agent of the present invention. The mechanism of action is as follows.

【0025】本発明において用いられる分解剤はアゾー
ル型の含窒素五員環構造を含むために、一面においては
π過剰系としての性質を有し、他面においてピリジン型
窒素原子によるπ欠如系としての性質を有する。他方、
ポリウレタンフォームの架橋点を形成するウレタン結合
の加熱解離と、加熱解離の結果として生成が想定される
イソシアネート基のさらなる置換とは、それぞれ電子吸
引試薬および求核試薬によって促進されるので、本発明
のアゾール化合物の有する電子吸引および求核の2面性
が巧にバランスしてウレタン結合の選択的分解を促進す
るものと推定される。あるいは、ポリウレタンフォーム
の製造に際して用いられたポリイソシアネート成分およ
びポリオール成分の種類によって、必要とする分解剤の
電子吸引性あるいは電子供与性が異なるために、本発明
のアゾール化合物の有する上記のような2面性が、多種
多様の架橋点周辺の構造の共存下におけるウレタン結合
分解の結合的促進効果をもたらしていると推定される。
Since the decomposing agent used in the present invention has an azole-type nitrogen-containing five-membered ring structure, it has a property as a π-excess system on one side and a π-deficient system on the other side due to a pyridine-type nitrogen atom. It has the property of On the other hand,
The heat dissociation of the urethane bond forming the cross-linking point of the polyurethane foam and the further replacement of the isocyanate group supposed to be generated as a result of the heat dissociation are promoted by the electron withdrawing reagent and the nucleophilic reagent, respectively. It is presumed that the two-sided nature of the electron withdrawing and nucleophilicity possessed by the azole compound is well balanced to promote the selective decomposition of urethane bonds. Alternatively, the required electron-withdrawing property or electron-donating property of the decomposing agent varies depending on the type of the polyisocyanate component and the polyol component used in the production of the polyurethane foam. It is presumed that the surface property has a binding promoting effect of urethane bond decomposition in the presence of various structures around the cross-linking point.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】本発明を具体化した方法は、必須
の反応成分として、(1)ポリイソシアネート成分と、
(2)ポリオール成分とを反応せしめて得られたポリウ
レタンフォームの廃棄物を適当な寸法、例えば粒径が5
−15mmとなるように粉砕し、粉砕されたポリウレタ
ンフォームをアゾール化合物、即ち分子内に窒素原子を
1個以上含む複素環五員環構造を含む化合物(例えばア
ゾール、置換アゾール化合物、2環状アゾール化合物あ
るいはその置換誘導体、その他のアゾール誘導体)の存
在下に加熱分解処理して、ポリウレタンフォーム製造に
おけるポリオール成分として有用な、ポリオール成分を
主効成分とする、加熱分解処理終了混合物を得るポリウ
レタンフォームのリサイクル方法である。以下の実施例
中に、さらに具体化された好適実施形態が示される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The method embodying the present invention comprises, as essential reaction components, (1) a polyisocyanate component,
(2) The polyurethane foam waste product obtained by reacting with the polyol component has a proper size, e.g.
The crushed polyurethane foam is pulverized to a size of −15 mm, and the pulverized polyurethane foam is an azole compound, that is, a compound containing a heterocyclic five-membered ring structure containing one or more nitrogen atoms in the molecule (eg, azole, substituted azole compound, bicyclic azole compound Or a heat-decomposition treatment in the presence of a substituted derivative thereof or another azole derivative) to obtain a heat-decomposition-completed mixture containing a polyol component as a main effect component, which is useful as a polyol component in polyurethane foam production. Is the way. In the following examples, further embodied preferred embodiments are shown.

【0027】[0027]

【実施例】(実施例1)以下のような実施条件で、ポリ
ウレタンフォーム粉砕物(粒径:5〜15mm)を分解
剤の存在下に加熱分解処理してリサイクル用のポリオー
ルを得た。装置はヒータ、撹拌手段、反応混合物の温度
測定手段を有する反応装置を使用し、反応混合物の温度
が所定温度に達してから、所定時間所定温度に保持しつ
つ分解反応を進めて、分解反応を終了させた。
Example 1 A pulverized polyurethane foam (particle size: 5 to 15 mm) was thermally decomposed in the presence of a decomposing agent under the following conditions to obtain a polyol for recycling. The apparatus uses a reaction apparatus having a heater, a stirring means, and a temperature measurement means for the reaction mixture.After the temperature of the reaction mixture reaches a predetermined temperature, the decomposition reaction is advanced while maintaining the predetermined temperature for a predetermined time, and the decomposition reaction is performed. Finished.

【0028】 (1)ポリウレタンフォーム:車両シートクッション用
軟質ウレタンフォームコンターマシンで切断した後に粉
砕機で粉砕したもの),粒径15mm (2)分解剤:ベンゾトリアゾール,0.5重量% (3)反応温度:200℃ (4)処理時間:20分間 (実施例2)以下のような実施条件で、実施例1に準じ
て加熱分解処理を行って、リサイクル用のポリオールを
得た。
(1) Polyurethane foam: cut with a soft urethane foam contour machine for vehicle seat cushions and then pulverized with a pulverizer), particle size 15 mm (2) Decomposing agent: benzotriazole, 0.5% by weight (3) Reaction Temperature: 200 ° C. (4) Processing time: 20 minutes (Example 2) Under the following conditions, a thermal decomposition treatment was performed according to Example 1 to obtain a polyol for recycling.

【0029】 (1)ポリウレタンフォーム:車両シートクッション用
軟質ウレタンフォーム,粒径15mm (2)分解剤:3−アミノ−1,2,4トリアゾール,
0.5重量% (3)反応温度:200℃ (4)処理時間:20分間 (実施例3)以下のような実施条件で、実施例1に準じ
て加熱分解処理を行って、リサイクル用のポリオールを
得た。
(1) Polyurethane foam: soft urethane foam for vehicle seat cushion, particle size 15 mm (2) Decomposing agent: 3-amino-1,2,4 triazole,
0.5% by weight (3) Reaction temperature: 200 ° C. (4) Processing time: 20 minutes (Example 3) Under the following operating conditions, a thermal decomposition treatment was performed in accordance with Example 1, and A polyol was obtained.

【0030】 (1)ポリウレタンフォーム:車両断熱材用硬質ポリウ
レタンフォーム,粒径15mm (2)分解剤:ベンゾトリアゾール,0.5重量% (3)反応温度:200℃ (4)処理時間:20分間 (実施例4)以下のような実施条件で、実施例1に準じ
て加熱分解処理を行って、リサイクル用のポリオールを
得た。
(1) Polyurethane foam: rigid polyurethane foam for vehicle heat insulating material, particle size 15 mm (2) Decomposing agent: benzotriazole, 0.5% by weight (3) Reaction temperature: 200 ° C. (4) Processing time: 20 minutes (Example 4) Under the following conditions, a thermal decomposition treatment was carried out according to Example 1 to obtain a polyol for recycling.

【0031】 (1)ポリウレタンフォーム:車両断熱材用硬質ポリウ
レタンフォーム,粒径15mm (2)分解剤:3−アミノ−1,2,4トリアゾール,
0.5重量% (3)反応温度:200℃ (4)処理時間:20分間 (実施例5)以下のような実施条件で、実施例1に準じ
て加熱分解処理を行って、リサイクル用のポリオールを
得た。
(1) Polyurethane foam: rigid polyurethane foam for vehicle heat insulating material, particle size 15 mm (2) Decomposing agent: 3-amino-1,2,4 triazole,
0.5% by weight (3) Reaction temperature: 200 ° C. (4) Processing time: 20 minutes (Example 5) Under the following operating conditions, a thermal decomposition treatment was carried out in accordance with Example 1, and A polyol was obtained.

【0032】 (1)ポリウレタンフォーム:車両ヘッドレスト用半硬
質ポリウレタンフォーム,粒径15mm (2)分解剤:ベンゾトリアゾール,0.5重量% (3)反応温度:200℃ (4)処理時間:20分間 (実施例6)以下のような実施条件で、実施例1に準じ
て加熱分解処理を行って、リサイクル用のポリオールを
得た。
(1) Polyurethane foam: semi-rigid polyurethane foam for vehicle headrest, particle size 15 mm (2) Decomposing agent: benzotriazole, 0.5% by weight (3) Reaction temperature: 200 ° C. (4) Processing time: 20 minutes (Example 6) Under the following conditions, a thermal decomposition treatment was carried out according to Example 1 to obtain a polyol for recycling.

【0033】 (1)ポリウレタンフォーム:車両断熱材用硬質ポリウ
レタンフォーム,粒径15mm (2)分解剤:3−アミノ−1,2,4トリアゾール,
0.5重量% (3)反応温度:200℃ (4)処理時間:20分間 以上の実施例1〜6において、軟質ポリウレタンフォー
ム(実施例1,2)、半硬質ポリウレタンフォーム(実
施例5)および硬質ポリウレタンフォーム(実施例3,
4,6)からリサイクル用ポリオール成分が回収され
た。上記のような反応温度:200℃、処理時間:20
分間、分解剤:0.5重量%の条件下で、軟質フォー
ム、半硬質フォームおよび硬質フォームのそれぞれの原
料ポリオール成分に応じたポリオールを主体とするリサ
イクル用ポリオール成分が得られた。このような成果は
(1)ウレタン結合の選択的分解の促進、(2)エーテ
ル結合およびエステル結合の切断抑制、(3)ポリオー
ルの分解物の生成・混入の抑制、(4)短時間での分解
終了などに起因する。
(1) Polyurethane foam: rigid polyurethane foam for vehicle heat insulating material, particle size 15 mm (2) Decomposing agent: 3-amino-1,2,4 triazole,
0.5% by weight (3) Reaction temperature: 200 ° C. (4) Processing time: 20 minutes In the above Examples 1 to 6, a flexible polyurethane foam (Examples 1 and 2) and a semi-rigid polyurethane foam (Example 5) And rigid polyurethane foam (Example 3,
The polyol component for recycling was recovered from 4,6). Reaction temperature as above: 200 ° C., treatment time: 20
Under the conditions of a decomposing agent of 0.5% by weight for one minute, a polyol component for recycling mainly comprising a polyol corresponding to each of the raw material polyol components of the flexible foam, the semi-rigid foam and the rigid foam was obtained. Such achievements include (1) promotion of selective decomposition of urethane bonds, (2) suppression of cleavage of ether bonds and ester bonds, (3) suppression of generation and mixing of decomposition products of polyol, and (4) short time. This is due to the termination of decomposition.

【0034】[0034]

【発明の効果】煩雑な前処理工程および後処理工程を必
要とすることなく、ポリウレタンフォーム廃棄物を短時
間で加熱分解処理することによって、ポリウレタンフォ
ームの製造におけるポリオール成分として有用な加熱分
解処理終了混合物を得ることができる。これによってポ
リウレタンフォーム廃棄物をポリウレタンフォームに再
生するリサイクル方法が可能となる。
As described above, the polyurethane foam waste is thermally decomposed in a short time without the need for complicated pre-treatment and post-treatment steps, thereby completing the thermal decomposition treatment useful as a polyol component in the production of polyurethane foam. A mixture can be obtained. This enables a recycling method for recycling polyurethane foam waste into polyurethane foam.

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成10年5月27日[Submission date] May 27, 1998

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0025[Correction target item name] 0025

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0025】本発明において用いられる分解剤はアゾー
ル型の含窒素五員環構造を含むために、一面においては
π過剰系としての性質を有し、他面においてピリジン型
窒素原子によるπ欠如系としての性質を有する。他方、
ポリウレタンフォームの架橋点を形成するウレタン結合
の加熱解離と、加熱解離の結果として生成が想定される
イソシアネート基のさらなる置換とは、それぞれ電子吸
引試薬および求核試薬によって促進されるので、本発明
のアゾール化合物の有する電子吸引および求核の2面性
が巧にバランスしてウレタン結合の選択的分解を促進す
るものと推定される。特に、トリアゾール化合物が有す
るイミノ基は求核試薬の働きをするのでイソシアネート
基の置換が促進され、最終的にウレタン結合の分解が促
進される。あるいは、ポリウレタンフォームの製造に際
して用いられたポリイソシアネート成分およびポリオー
ル成分の種類によって、必要とする分解剤の電子吸引性
あるいは電子供与性が異なるために、本発明のアゾール
化合物の有する上記のような2面性が、多種多様の架橋
点周辺の構造の共存下におけるウレタン結合分解の結合
的促進効果をもたらしていると推定される。
Since the decomposing agent used in the present invention has an azole-type nitrogen-containing five-membered ring structure, it has a property as a π-excess system on one side and a π-deficient system on the other side due to a pyridine-type nitrogen atom. It has the property of On the other hand,
The heat dissociation of the urethane bond forming the cross-linking point of the polyurethane foam and the further replacement of the isocyanate group supposed to be generated as a result of the heat dissociation are promoted by the electron withdrawing reagent and the nucleophilic reagent, respectively. It is presumed that the two-sided nature of the electron withdrawing and nucleophilicity possessed by the azole compound is well balanced to promote the selective decomposition of urethane bonds. In particular, triazole compounds have
The imino group acts as a nucleophile and isocyanate
Group substitution is promoted and ultimately urethane bond decomposition is promoted.
Is advanced. Alternatively, the required electron-withdrawing property or electron-donating property of the decomposing agent varies depending on the type of the polyisocyanate component and the polyol component used in the production of the polyurethane foam. It is presumed that the surface property has a binding promoting effect of urethane bond decomposition in the presence of various structures around the cross-linking point.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 粉砕されたポリウレタンフォームにアゾ
ール化合物を添加して加熱分解処理し、分解物としてポ
リオール成分を得るポリウレタンフォームのリサイクル
方法。
1. A method for recycling a polyurethane foam in which an azole compound is added to a pulverized polyurethane foam and subjected to a thermal decomposition treatment to obtain a polyol component as a decomposition product.
【請求項2】 粉砕されたポリウレタンフォームが、粒
径が5−15mmのポリウレタンフォームである請求項
1記載のポリウレタンフォームのリサイクル方法。
2. The polyurethane foam recycling method according to claim 1, wherein the pulverized polyurethane foam is a polyurethane foam having a particle size of 5 to 15 mm.
【請求項3】 アゾール化合物がトリアゾール化合物で
ある請求項1,2記載のポリウレタンフォームのリサイ
クル方法。
3. The method according to claim 1, wherein the azole compound is a triazole compound.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006097790A (en) * 2004-09-29 2006-04-13 Inoac Corp Sealing material and its manufacturing method
US7138435B2 (en) * 2000-09-28 2006-11-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of decomposing thermosetting resin, apparatus and heat control program
CZ303835B6 (en) * 2008-12-11 2013-05-22 Vysoké ucení technické v Brne Process for preparing thermally degradable polyurethane foams

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